JPH0237738B2

JPH0237738B2 -

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Publication number: JPH0237738B2
Application number: JP57029142A
Authority: JP
Inventors: Buryuutogen Bierun
Original assignee: Polygram GmbH
Current assignee: Polygram GmbH
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1990-08-27
Also published as: EP0059257B1; EP0059257A1; DE3164218D1; ATE7991T1; DE3107602A1; US4453158A; JPS57159144A

Abstract

A method for encoding analog signals for storage or transmission includes the steps of sampling momentary values of the analog signals and converting the sampled values into PCM code words and forming PCM differential code words from two successive PCM words, each of the differential PCM words being of a prescribed length. The length of the generated differential PCM words are continuously compared to a reference code word and upon the length of a differential code word exceeding a specified length the word is either abbreviated by a companded differential PCM word by eliminating some of the least significant code elements, or by division of the excess-length word into two successive code words respectively comprising the least significant and most significant bits of the excess-length word, the differential PCM words additionally being replaced by PCM words when the associated signal content does not exceed the length prescribed by the reference code word.

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は特許請求の範囲第１項および第７項の
上位概念に記載の、デイジタル形式で伝送し、デ
イジタル信号流を低減するためのアナログ信号の
コード化方法に関する。コード化されたアナログ信号を記録又は伝送す
るための品質パラメータを考察すると明かなよう
に、均一に量子化するPCM方式（一様量子化）
では有効信号の点で不都合な状況が生じる。従つ
てコード語のエレメント数を低減するため、所謂
差分PCM（DPCM）方式が用いられる。この方式
ではアナログ信号の順次連続する瞬時値の振幅変
化のみが、デイジタルコード化形式で記憶ないし
伝送される。その場合所定の品質要求において、
１つの△PCM語毎に付随して生じるコードエレ
メントの量は、アナログ信号の順次連続する２つ
の瞬時値間の最大可能な振幅変化によつて定めら
れる。基本的には、１つのコード語のコードエレ
メント量をそれぞれ、瞬時値の大きさを表わすの
に必要なだけの大きさに選定することにより、伝
送ないし記憶容量を減少させることができる。す
なわち、デイジタル信号流を低減できる。しかし
そのためには各コード語において付加的なコード
エレメントを必要とする。語長が異なる場合、ビ
ツトエラーによりそのような付加的コードエレメ
ントが失われてしまい、それにより元のアナログ
信号の再生の際障害が惹起され得る。従つて、コ
ード化に必要なコードエレメント数を低減するよ
うなPCM方式においては通常、瞬時信号値の伝
送を行うために一定のコードエレメント量を用い
る。このコードエレメント量は均一に量子化する
場合に存在する最大量に比しては減少されている
ものである。その際２進コード化された瞬時値
が、個別に又はブロツクごとに、相応の付加的コ
ードエレメントで表示され、圧伸して伝送され
る。この場合、元のアナログ信号への再生品質の
損なわれる程度が、不都合にも圧伸度に依存す
る。デイジタルコード化されたアナログ信号を伝送
ないし記憶し、しかもその際均一に量子化される
PCM方式の品質を、各コード語当りの一定のコ
ードエレメント群が各瞬時値に対し減少された場
合にも十分保証するために本発明の先行出願では
次のことが提案される。すなわち、デイジタル信
号流をさらに低減するために、各△PCM語と少
なくとも１つの補助コードエレメントとから基準
コード語を形成し、該基準コード語は△PCM語
の最大可能長よりも短かく選定された所定の一定
長を有するようにし、前記△PCM語と前記補助コードエレメントと
の組合わせの長さをそれぞれ前記基準コード語と
連続的に比較し、前記△PCM語と前記補助コードエレメントと
の組合わせの長さが、前記基準コード語の長さよ
り長い場合に、当該過長の△PCM語またはPCM
語を前記基準コード語の長さ以下に短縮するので
ある。この短縮は次のようにして行われる。すなわち、当該過長の△PCM語の最低位コー
ドエレメントを所定の数だけ抑圧して圧伸△
PCM語を形成することによつて短縮される。また選択的に、過長のPCM語を、最低位コー
ドエレメントを含むLSB群と最高位コードエレ
メントを含むMSB群とに振り分け、２つの連続
するコード語からなるPCM2重語を形成すること
によつても短縮される。これは後の表の冒頭に例
示されている。そこでは過長のΔPCM語の最低
位ビツトQ1、Q2をまず抑圧し、抑圧した後の最
低位コードエレメントを含むLSB群（Q3〜９）
と最高位コードエレメントを含むMSB群（Q10
〜16）とに振り分けて、２つの連続するコード語
としてPCM2重語を形成している。話声、音楽のようなアナログ信号の場合、大き
な振幅変化は制限されており、不規則に分散して
しか現われないものであるから、過度に長い△
PCM語を、適合された長さの所要のPCM語へコ
ード変換しても、元のアナログ信号への再生の際
に品質を損なうような影響は実際上現われない。
但し、ほかの試験から明らかなように、上記の提
案による方法においては、そのような減少された
信号流を連続的に伝送する際、伝送区間上に障
害、例えば短時間の信号流中断が発生すると、諸
欠点が生じる。実質的に、信号差のみが△PCM
語の形で伝送されるので、いずれの信号流中断に
よつても後続の信号流においてエラーの伝搬が生
ぜしめられる。そのような後続の信号流では信号
基準値を表わすPCM2重語が伝送される際しか補
正できない。発明が解決しようとする問題点本発明の課題とするところは前述の先行出願の
提案による方法を高い品質要求を維持しつつさら
に改良して、短時間の信号中断の際生じる上記の
ようなエラーの伝搬を十分回避できるようにする
ことにある。問題点を解決するための手段上記課題は本発明により、ΔPCM語と補助コ
ードエレメントとの組合せの長さが基準コード語
の長さを越えない場合、かつ直前のコード語が
PCM語でない場合に、△PCM語をPCM語によ
り付加的に置換することにより解決される。本発明は次のような認識に基づくものである。
すなわち、△PCM語と補助コードエレメントと
の組合せの長さが基準コード語の長さを越えない
場合、△PCM語ではなく線形にコード化された
PCM語を付加的に伝送することにより、信号流
中に現われる信号基準値の数が増加し、それによ
つて短時間の信号流中断の際のエラーの伝搬が多
数のコード語にわたつて確実に排除されるという
ことである。さらにこの効果を改善するために、△PCM語
を次の場合にPCM2重語で置換するステツプを付
加すると有利である。すなわち、△PCM語の形
成の基になつた２つの連続するPCM語が同じ信
号内容を有し、補助コードエレメントも含めたそ
の信号の長さが基準コード語の長さを越える場合
に、△PCM語をPCM2重語で置換すると有利で
ある。複数の異なる種類のコード語の伝送を行なう場
合、通常そのままではそれぞれのコード語の種類
を表わすため、少なくとも２つの補助コードエレ
メントを必要とすることとなる。つまり、デイジ
タル信号流の所望の低減が妨げられることとなる
が、本発明の実施例によればそのような不都合な
作用を回避するため、低減されたデイジタル信号
流中に現われるコード語の種類、すなわち△
PCM語、圧伸された△PCM語、PCM語、圧伸
されたPCM語、PCM2重語の種類を表わすため
に、各コード語当り１つの補助コードエレメント
を用い、ここでこの補助コードエレメントは伝送
の発信側では伝送すべきコード語の種類を選択す
る制御のために用い、伝送の受信側では受信され
たコード語の種類を検出するために用いるように
するのである。本発明の別の実施例によれば、低減されたデイ
ジタル信号流中に現われるPCM語をコントロー
ルビツトシーケンスにビツト“１”で表わし、該
ビツト“１”はビツト“０”に先行および後続
し、該ビツト“０”は、前記PCM語に先行およ
び後続する△PCM語または圧伸△PCM語を表わ
すようにしたのである。本発明の別の実施例では、低減されたデイジタ
ル信号流中に現われるPCM2重語は、LSB群が
MSB群に前置されていることにより形成され、
前記PCM2重語は常に△PCM語または圧伸△
PCM語に後続し、また当該PCM2重語には常に
△PCM語かまたは圧伸△PCM語が後続し、さら
に前記PCM2重語のLSB群とMSB群とはコント
ロールビツトシーケンスにビツト“１”で表わさ
れ、前記△PCM語または圧伸△PCM語はビツト
“０”で表わされるようにしたのである。本発明のさらに別の実施例では、少なくとも１
つの△PCM語が常にPCM語に後続するようにし
たのである。実施例次に図示の実施例を用いて本発明を説明する。本発明の方法を原理的に説明するため記録装置
AAと再生装置WAを有するブロツク接続図の形
で第１図に示されている信号伝送経路の場合、
SQはアナログ信号、例えば音楽又は話声信号に
対する信号源であり、この信号源は出力側がエン
コーダCDの入力側と接続されている。エンコー
ダにおいてはアナログ信号が例えば3kHzでサン
プリングされ、サンプリングされたサンプルが、
各語当り例えば16のコードエレメントを有する
PCM語に変換される。このようにして得られた
PCM信号が、後続の送信側コード変換器CWSの
入力側PCM−Ｅに供給される。このコード変換
器によりコード語列でのデイジタル信号流の所望
の低減が行われる。コード語列におけるコード語
のコードエレメント数（例えばコードエレメント
が８になれば、50％低減に相応する）は送信側コ
ード変換器CWSの入力側に供給されるPCM語よ
り遥かに短かくなる。出力側SAに現われる変換
された△PCM語、圧伸された△PCM語、PCM
語、圧伸されたPCM語、PCM2重語の形式のコ
ード語が、送信側コード変換器CWSにて同時に
形成されたコントロールビツトシーケンスにより
次のようにして表わされる、即ち、出力側SAに
おける各コード語に、出力側KAにおけるコント
ロールビツトシーケンスのうちの１つの補助コー
ドエレメントが対応づけられるようにして表わさ
れる。送信側コード変換器CWSに後続するマル
チプレクサMUXにて、出力側SAにおけるコー
ド語が、それぞれ出力側KAにおけるコントロー
ルビツトシーケンスに所属の補助コードエレメン
トで補完され、もつて、所定の基準コード語に応
じてコードエレメントフオーマツトが形成され
る。それにひき続いて、記録装置AAにおいて低
減されたデイジタル信号流が、記録装置Ｓを介し
てまたは伝送区間Ｕを介して再生装置WAに供給
される。再生装置WAにおいては記録装置AAに
おけるのと逆の方向で、元のアナログ信号が低減
されたデイジタル信号流から再生される。このた
めに先ず、デマルチプレクサDE−MUXにおい
てコード語がその信号内容にしたがつてコントロ
ールビツトシーケンスから分離され、それにひき
つづいて、それらのコード語は入力側SEに、ま
た、コントロールビツトシーケンスの補助コード
エレメントは入力側コード変換器CWEの入力側
KEに供給される。受信側コード変換器CWEの出
力側PCM−Ａからは再生されたPCM語がデコー
ダDCに供給される。このデコーダは出力側が信
号受け部SSに接続されている。次に掲げる表にはコントロールビツトシーケン
スの１ビツトにそれぞれ対応して50％低減された
デイジタル信号流におけるコード語の順次配列に
対する実施例が示してある。しかも、第１図の記
録装置AAのエンコーダCDの出力側に現われる
コード語のコードエレメント数16と、コントロー
ルビツトシーケンスのビツトを含めた基準語のコ
ードエレメント数８を考慮してある。【表】その場合第１欄においてコントロールビツトシ
ーケンスKSQの順次連続する補助コードエレメ
ントが示されている。“０”は２進法の０であり、
“１”は２進法の１である。さらに３つの欄は例
において選ばれたそれぞれの語群についての詳細
な内容、即ちビツト数、ビツトウエイト、コード
語の種類について示してある。上記表に例示した経過の場合、始めに１つの
PCM2重語が位置している。このような２重語は
低減されたデイジタル信号流において２つの順次
連続するコード語によつて伝送される、即ち先ず
第一に最低位のコードトエレメントを有する群、
所謂LSB群、それにひきつづいて最高位のコー
ドエレメントを有する群、所謂MSB群が生ぜし
められる。ビツトウエイトを示す欄にビツトのウ
エイトＱが、算用数字を添えて示してある。ここ
でQ1は最低位ビツト、Q2は下から２番目、Q3は
方から３番目のビツトを表わす。表中Q3〜９の
意味するのは、もとのPCM語のうち最低位ビツ
トのQ1とQ2を抑圧し、次に高位のビツトQ3〜
Q9でLSB群を形成するということである。この
場合MSB群はウエイトQ10〜Q16のビツトにより
形成される。したがつて各語−ビツト群は７つの
コードエレメントを有し、それらのエレメントに
はコントロールビツトシーケンスKSQのそれぞ
れ１つのビツト（補助コードエレメント）が割当
てられている。よつて８つのコードエレメントに
より、基準コード語の所定のフレームが一杯に満
たされている。１つのPCM2重語の２つの群が、
コントロールビツトシーケンスKSQにおいてそ
れぞれ“１”で表わされる。さらに、低減された
デイジタル信号流中に現われる△PCM語ないし
圧伸された△PCM語は常に“０”で表されてい
るように定められている。１つの△PCM語は常
に、極性を指示するビツト“Ｐ”を必要とする
が、絶対的な差値はたんに６つのコードエレメン
トを有する、基準コード語によつて定められたフ
レームにより表わされ得る。上記表に示すようにビツトウエイトQ3〜８を
有する圧伸された△PCM語が、第１のPCM2重
語につづいている。差値を表わすためのビツトウ
エイトには極性ビツトが前置されている。次の語
は同様に圧伸された△PCM語である。５番目の
コード語としてビツトウエイトQ1〜７を有する
１つのPCM語が伝送される。これにより示され
るのは、この瞬時信号値は非常に小さくて、最初
の７ビツトの重み順位内に完全に表示され得ると
いうことである。その場合コントロールビツトシ
ーケンスKSQ所属のビツトはやはり“１”であ
る。しかしこのようなPCM語は次のようなコー
ド語列中でのみ形成し得る、即ち当該のPCM語
に、コントロールビツトシーケンスKSQ中の
“０”で表わされた△PCM語ないし圧伸された△
PCM語が先行および後続する場合のみである。
換言すればPCM語はコントロールビツトシーケ
ンス列“010”における“１”で表わされている。そのPCM語は低い瞬時信号値を信号化するの
で、コントロールビツトシーケンスで生ぜしめら
れる後続の△PCM語は圧伸されないで形成され
る。６番目の語としてやはりPCM2重語が生じ、
この語には２つの圧伸されたPCM語が後続する。
換言すれば圧伸されたPCM語はコントロールビ
ツトシーケンス中で次のようにして表わされてい
る、即ちPCM2重語につづいてそれぞれ“１”が
現われるようにして表わされている。前記の表に
おいて順次連続して現われるそのほかのコード語
は自ずから明らかである。第２図に示す送信側コード変換器CWSの回路
方式によれば、デイジタル信号流を50％低減する
ため、前掲の表に示すようなチエツクビツトシー
ケンスと共に語列が形成される。このため第２図の回路は一連のコードエレメン
ト群−選択段２，３，４，８を有している。これ
により示されているように、コードエレメント群
−選択段によつて相応に選択されたコードエレメ
ントに対してのみ、コード語を伝送するデータバ
スDBから後続の回路素子への直接の信号伝送接
続路が成立する。入力されるコード語はそれぞれ
16のコードエレメントQ1〜Q16を有する。デー
タバスDBからコードエレメント群−選択段２の
出力側への直接的な信号伝送はビツトウエイト
Q1〜７を有するコードエレメントに対してのみ
行われ、またコードエレメント群−選択段３の出
力側へのものはQ3〜９を有するコードエレメン
トに対してのみ、４の出力側へのものはQ10〜16
を有するコードエレメントに対してのみ、８の出
力側へのものはQ3〜16を有するデータバス−コ
ードエレメント群の信号に対してのみ行なわれ
る。入力側PCM−Ｅに到来する16ビツトを有する
PCM語は、1PCM語周期に等しく選ばれた時間
遅延△ｔを有する時間遅延段１およびデータバス
DBとを介してコードエレメント群−選択段２，
３，４，８に供給される。△PCM語を形成する
ため、入力側に到来するPCM語は同時にPCM語
差動段７の一方の入力側に供給される。PCM語
差動段７の出力側における△PCM語は、コード
エレメント群−選択段１０および１１によつて示
された選択的な信号伝送経路を介してスイツチＳ
６およびＳ７に供給される。ここで、コードエレ
メント群−選択段１０はビツトウエイトQ1〜６
のコードエレメントに対するものであり、コード
エレメント群−選択段１１はビツトウエイトQ3
〜８のコードエレメントに対するものである。△
PCM語はまた２進コード語−比較段１２，１３
に直接供給される。２進コード語−比較段１２，
１３は例えば直列に接続されたロジツク構成ユニ
ツトに相応する。この構成ユニツトにより、２進
コード語が語の大きさの点で基準コード語に比し
て“より大”、“より小”又は“相等しい”かどう
かが捕捉確認できる。コードエレメント群−選択
段２，３，４，１０，１１は出力側が切換スイツ
チＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７と接続されてお
り、それらの切換スイツチのスイツチアームは送
信側コード変換器CWSの出力側SAに接続されて
いる。さらに設けられている切換スイツチＳ３は
休止位置においてデータバスDBを別のスイツチ
Ｓ３ａのブレーク接点を介してPCM語差動段７
の第２入力側と接続する。これに対して、スイツ
チＳ３のメーク位置では上記PCM語差動段７の
第２入力側が、遅延時間△ｔを有する時間遅延段
１４を介して出力側SAと接続される。スイツチ
Ｓ３ａはメーク位置において、上記PCM語差動
段７の第２入力側を時間遅延△ｔを有する時間遅
延段９を介してコードエレメント群−選択段８の
出力側と接続する。同じくスイツチアームが出力
側SAに接続されている切換スイツチＳ５はメー
ク位置においてコードエレメント群−選択段４の
出力側を時間遅延△ｔを有する時間遅延段５を介
して出力側SAと接続する。２進コード語−比較段６，１２，１３は、受信
されたコード語のデイジタル値を表わすのに必要
なビツト数が、それぞれのブロツク内に示された
Ｑの後の数字を越えているか否かについて捕捉確
認する。例えば２進コード語−比較段１２の場
合、PCM語差動段７の出力側からのΔPCM語に
ついて、当該ΔPCM語に必要なビツト数が２よ
り少ないかまたは等しいかを評価する。このこと
は受信されたΔPCM語のデイジタル値を、Q2で
表わし得る最大デイジタル値（＝11）と比較する
ことにより簡単に実現される。２進コード語−比
較段１３は入力されるΔPCM語を表すのに必要
なビツト数が８以上の場合、休止位置にある内部
スイツチＳ８を介して信号を送出する。また必要
なビツト数が６以下の場合、スイツチＳ８がメー
ク位置にあれば信号を送出する。スイツチＳ８は
アンドゲート１５によつて制御される。データバ
スDBには別の２進コード語−比較段６が接続さ
れている。この比較段６は、入力される16ビツト
PCM語の最高位ビツトがビツトウエイトQ7と等
しいかそれ以下の場合、すなわち必要なビツト数
が７以下の場合、制御信号を送出する。これら２進コード語−比較段６，１２，１３の
比較結果に基づいて、アンドゲート＆１５，２
０，２１，２２，２９、オアゲートOR１８，１
９，３２、時間遅延△ｔを有する時間遅延段１
７，２３，２４，２６，２７，３０、インバータ
Jnv１６，２５，２８は共働して、コントロール
ビツトシーケンスKSQの形成されるように論理
結合をなし、そのコントロールビツトシーケンス
は出力側KAから送出される。また同時にこれら２進コード語−比較段６，１
２，１３の比較結果に基づき、伝送すべきコード
語の種類が選択され、選択された種類に相応して
スイツチＳ１〜Ｓ７が閉成され、出力側SAがコ
ードエレメント群−選択段２，３，４，５，１
０，１１にそれぞれ接続される。これら選択段で
は、選択された種類のコード語が使用可能となつ
ている。次にPCM語、PCM−２重語、圧伸PCM語、
ΔPCM語、圧伸ΔPCM語のそれぞれの伝送の場
合について第２図に基づき具体的に説明する。 PCM語の伝送２進コード語−比較段６により、入力側PCM
−Ｅを介して受信したコード語のウエイトを表わ
すに必要なビツト数が７以下であるか否かが検出
される。必要なビツト数が７以下の場合、前回の
コントロールビツトシーケンスの出力値が“０”
であつたという条件の下で、スイツチＳ１はゲー
ト１５を介して閉成される（PCM語は“010”の
コントロールビツトシーケンスによつて指示され
なければならないからである。このPCM語は選
択段２の出力側にて使用可能であり、スイツチＳ
１の閉成後にPCM語が出力側SAを介して出力さ
れる。同時にPCM語の出力を表わす補助コード
エレメント“１”がゲート３２を介してKAから
出力される。 PCM2重語の伝送 PCM2重語が次の場合に伝送される。 (a) 前回のKAの出力値が“０”であり、かつ (b) 比較段１３に示された基準値Q8をΔPCM語
が越える場合である。このとき内部スイツチＳ８は遅延段２７によつ
て遅延された前回のKA出力値が“０”のため、
図示の静止位置にある。 PCM2重語のLSB群はまずスイツチＳ２を介し
て出力される。このスイツチはゲート２０と２１
を介して閉成される。ゲート２０の出力は、OR
ゲート１９の出力がΔPCM語の基準値超過を指
示し、かつ同時に遅延段１７の出力が前回のKA
出力値が“０”であつたことを指示したときに
“１”となる。ゲート２１の第２入力側（インバータ２５の出
力側）は、前回に伝送されたコード語が２重語の
MSB群でなく、PCM語でもなく、かつゲート１
９がΔPCM語の基準値超過を指示した場合に
“１”となる。 ORゲート１８の出力側における論理値“１”
は、伝送されるコード語がPCM2重語のMSB群
であるか（スイツチＳ５の入力信号により示さ
れ、ORゲート１８にも接続されている）、また
は圧伸PCM語であること（スイツチＳ４の入力
信号により示され、ORゲート１８にも接続され
ている）を指示する。MSB群を出力側SAに供給
するためのスイツチＳ５は、ゲート２１の出力信
号により（遅延段２３で遅延されて）制御され
る。圧伸PCM語の伝送 ORゲート１８の出力信号は遅延段２４により
遅延される。従つて回路２４の出力信号は、出力
側SAを介して前回に伝送されたコード語が
PCM2重語のMSB群であつたか、または圧伸
PCM語であつたことを指示する。ゲート２２の
出力は圧伸PCM語を伝送するための条件が満た
されたか否かを指示する。この条件とは、 (a) ΔPCM語が基準値を超過し（ゲート１９に
より指示される）、かつ (b) 前回に伝送されたコード語が圧伸PCM語か、
またはPCM2重語のMSB群であつたことであ
る。ゲート２２の出力信号はスイツチＳ４の制御に
用いられる。 ΔPCM語の伝送 ΔPCM語はスイツチＳ６を介して出力側SAに
供給される。このスイツチＳ６はPCM語伝送の
後は常に閉成される。これはスイツチＳ１の制御
信号（PCM語を出力側SAに供給するための信
号）を、遅延段２７を介してスイツチＳ６の制御
入力側に供給することによつて実現される。圧伸ΔPCM語の伝送圧伸ΔPCM語は以下の条件が満たされたとき
に伝送される。伝送すべきコード語がPCM2重語のLSB群また
はMSB群ではなく、PCM語でもなく、かつ圧伸
PCM語でもなく（これはインバータ１６の出力
により指示される）、かつ同時に伝送すべきコー
ド語がΔPCM語でない（これはインバータ２８
の出力により指示される）場合である。インバータ２８と１６の出力信号が両方とも
“１”であれば、ゲート２９の出力は“１”とな
り、スイツチＳ７が閉成されて、圧伸ΔPCM語
が出力側SAに供給される。送信側コード変換器CWSに相応する、受信側
コード変換器CWEの接続図を第３図に示す。入
力側SEに到来する、低減されたデイジタル信号
流のコード語が、時間遅延△ｔの時間遅延段３３
を介してスイツチＳ１１，Ｓ１２およびPCM信
号フオーマツト化段３４の第１入力側に供給され
る。そのフオーマツト化段３４は第２入力側を介
して同時に、入力側SEに到来する、遅延されて
いないコード語をその都度供給される。上記フオ
ーマツト化段３４は出力側が切換スイツチＳ１３
を介して直接的に受信側コード変換器CWEの出
力側PCM−Ａと接続され、且時間遅延△ｔの時
間遅延段３５と切換スイツチＳ１４とを介して間
接的に出力側PCM−Ａと接続されている。時間遅延段３３の出力側に現われるコード語
は、切換スイツチＳ１１のメーク位置においてビ
ツト群Q1−７に対するコード語内容配列段３８
の入力側に接続され、切換スイツチＳ１２のメー
ク位置においてビツト群Q10−16に対するコード
語内容配列段３８の入力側に接続される。それら
の配列段３８，３９はその出力側が出力側PCM
−Ａに接続されている。さらに出力側PCM−Ａ
は加算段３６の一方の入力側と接続されており、
その加算段の出力側はやはり切換スイツチＳ１０
のメーク位置において出力側PCM−Ａに接続さ
れる。加算段３６の第２入力側は量子化段評価器
３７を介して入力側SEと接続されており、量子
化段評価器３７はその内部スイツチＳ９のブレー
ク位置において次のことに依存して量子化評価を
行なう、即ち所属のコントロールビツトの表示に
相応するPCM語が出力側PCM−Ａに供給された
後に、デイジタル信号値がビツトエレメントQ7
の重みを越えていないか否かに依存して量子化評
価を行なう。従つて切換スイツチＳ９の作動が、
時間遅延△ｔの時間遅延段３８ａを介して遅延し
て行なわれる。切換スイツチＳ９〜Ｓ１４の制御が、入力側
KEにおけるコントロールビツトシーケンスを評
価する結合回路と共働して行なわれる。その場合
その結合回路はアンドゲート＆４６，４８，４
９、インバータJnv４３，４４，４５、到来する
コントロールビツトシーケンスに関して直列的に
接続されている時間遅延△ｔの時間遅延段４０，
４１，４２から成る。第２、第３図の送信側コード変換器CWS及び
受信側コード変換器CWEの動作の説明のため第
４〜第６図に若干の動作機能ダイヤグラムを示し
ており、このダイヤグラムは前述の表に示したも
のにも関連している。それらの動作機能ダイヤグ
ラムの構成によれば左側に送信側コード変換器
CWSの動作機能を、また右側に受信側コード変
換器CWEの動作機能を示してある。送信側コー
ド変換器CWSの入力側PCM−Ｅにおける入力側
PCM信号、およびその変換器CWSの出力側の出
力側SAのコード信号ないし受信側変換器CWEの
入力側におけるコード信号ならびに送信側コード
変換器CWSの出力側KAないし受信側コード変換
器CWEの入力側KEにおけるコントロールビツト
シーケンスならびに出力側PCM−Ａにおける
CWEのPCM信号は動作機能ダイヤグラム中それ
ぞれ垂直の破線で表わしてある。さらに、それら
入、出力側には付加的に時間段階表示ｔ１を付し
てあり、その表示により、送信側コード変換器
CWEの入力側PCM−ＥにおけるPCM−信号に
対する順次連続するコード語間隔のタイミングで
の時間的経過を表わす。第４図の動作機能ダイヤグラムは先ず前掲の表
による最初の語に相応してPCM2重語の形成状態
を示す。その場合、コントロールビツトシーケン
スの所定のパターンに相応して、“０”で表わさ
れた△PCM語が生ぜしめられていることを前提
としている。時点ｔ１にて入力側PCM−Ｅにお
ける変換すべきPCM語が、一方では直接PCMコ
ード語差動段７の一方の入力側に供給され、他方
では時間遅延段１、コードエレメント群選択段
３、切換スイツチＳ２を介して出力側SAt１に供
給される。さらにこのPCM語は、時間遅延段１
の後方でコードエレメント群選択後４、時間遅延
段５、切換スイツチＳ５を介して出力側SAt２に
供給される。PCM語差動段７の出力側において
△PCM語を形成するために、その第２入力側に
は時点ｔ０にて入力側PCM−Ｅに加わるPCM語
が、時間遅延段１、切換スイツチＳ３，Ｓ３ａを
介して供給される。切換スイツチＳ２の制御が、PCMコード語差
動段７を介して２進コード語比較段１３，１２の
作動により切換スイツチＳ８、オアゲート１９、
アンドゲート２０，２１を介して行なわれる。こ
のためにアンドゲート２０にはその第２入力側に
てインバータ１６と時間遅延段１７を介して、コ
ントロールビツトシーケンスでの“０”により時
点ｔ１−１にて開放パルスが供給される。同様に
してアンドゲート２１には、その第２入力側にて
アンドゲート２２とインバータ２５を介して開放
パルスが供給される。出力側KAt１におけるLSB群と出力側KAt２
におけるMSB群を表わすコントロールビツトシ
ーケンスの“１”が、第１の場合にはアンドゲー
ト２１の出力側からオアゲート３２を介して、ま
た、第２の場合はアンドゲート２１、時間遅延段
２３、オアゲート３２を介して生ぜしめられる。時点ｔ２にて入力側PCM−Ｅに加わるPCM語
が抑圧される。なぜなら、低減されたデイジタル
信号流中にはPCM2重語を形成したため、場所が
もはや存在しないからである。受信側コード語変
換器CWEの出力側で、その抑圧されたPCM語
は、出力側PCE−At１及びPCM−At２にて、
PCM2重語から再生される16ビツトPCM語の２
度の出力によつて補償される。受信側コード変換器CWEの側における動作機
能ダイヤグラムに示すようにコントロールビツト
シーケンス０−１−１のビツトが、縦接続された
時間遅延段４０〜４２（第３図）に順次供給され
る。受信側コード変換器CWEの入力側SEt１に
おけるLSB群が、時間遅延段３３を介してPCM
信号フオーマツト化段３４の一方の入力側に供給
される。それと同時にPCM信号フオーマツト化
段３４の他方の入力側にPCM2重語のMSB群が
入力側SEt２を介して加わる。２つの群から
PCM信号フオーマツト化段３４はもとの16ビツ
トPCM語を形成し、このPCM語はそのフオーマ
ツト化段から切換スイツチＳ１３を介して出力側
PCMAt１に送出される。同じ16ビツトPCM語は
時間遅延段３５と切換スイツチＳ１４を介して出
力側PCMAt２から送出される。わかり易くするため第４図及び第５、第６図の
動作機能ダイヤグラムに送信側、受信側コード変
換器の構成群及び切換スイツチがたんにそれらを
表わす参照数字で示してある。第５図の上方の動作機能ダイヤグラムは送信側
コード変換器CWS及び受信側コード変換器CWE
に対して前掲の表に相応するPCM2重語の後で
の、圧伸された△PCM語の形成される状態を示
す。その際、選んだ例において圧伸されたその△
PCM語が、送信側コード変換器CWSにおける入
力側PCM−Et２、PCM−Et３におけるPCM語
の差から形成される。受信側コード変換器CWE
においては、出力側PCM−At３におけるPCM語
が加算段３６にて出力側PCM−At２における
PCM語との加算により再生される。第５図の下方の動作機能ダイヤグラムは前掲の
表に示す第４のコード語の、PCM語の形での形
成およびそれの、受信側コード変換器CWEでの
再生の状態を表わす。その際コントロールビツト
シーケンスの所属のビツトはやはり“１”であ
り、このビツトにはコントロールビツトシーケン
スにおいて“０”が先行および後続する。同じように表示をした、第６図の動作機能ダイ
ヤグラムは前掲の表によるPCM語につづく、圧
伸されていない△PCM語の形成並びに受信側コ
ード変換器におけるもとの圧伸されていない
PCM語への再生の状態を表わす。コントロール
ビツトシーケンスに所属のビツトは“０”であ
る。このビツトにはコントロールビツトシーケン
スにおいて直ぐ“１”が先行し、このビツト
“１”は付加的に先行する“０”を伴つている。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to the processing of analog signals for transmission in digital form and for reducing the digital signal flow, as defined in the preambles of claims 1 and 7. Concerning encoding methods. As is clear when considering the quality parameters for recording or transmitting coded analog signals, the PCM method (uniform quantization) uniformly quantizes the coded analog signal.
An unfavorable situation arises in terms of the effective signal. Therefore, in order to reduce the number of codeword elements, a so-called differential PCM (DPCM) method is used. In this method, only the amplitude changes of successive instantaneous values of the analog signal are stored or transmitted in digitally coded form. In that case, given the specified quality requirements,
The amount of code elements associated with each ΔPCM word is determined by the maximum possible amplitude change between two successive instantaneous values of the analog signal. In principle, the transmission and storage capacity can be reduced by selecting the quantity of code elements of a code word each as large as is necessary to represent the magnitude of the instantaneous value. That is, the digital signal flow can be reduced. However, this requires additional code elements in each code word. If the word lengths are different, such additional code elements may be lost due to bit errors, which may cause disturbances during reproduction of the original analog signal. Therefore, PCM systems that reduce the number of code elements required for encoding typically use a fixed amount of code elements to transmit instantaneous signal values. This amount of code elements is reduced compared to the maximum amount that would exist in the case of uniform quantization. The binary-coded instantaneous values are then represented individually or in blocks with corresponding additional code elements and transmitted companded. In this case, the degree to which the quality of reproduction to the original analog signal is impaired is disadvantageously dependent on the degree of companding. Transmits or stores digitally coded analog signals and uniformly quantizes them.
In order to sufficiently guarantee the quality of the PCM scheme even if the constant code element set per each code word is reduced for each instantaneous value, the following is proposed in the earlier application of the present invention. That is, to further reduce the digital signal flow, a reference code word is formed from each ΔPCM word and at least one auxiliary code element, and the reference code word is selected to be shorter than the maximum possible length of the ΔPCM word. continuously comparing the length of each combination of the ΔPCM word and the auxiliary code element with the reference code word; If the length of the combination is longer than the length of the reference code word, the overlong △PCM word or PCM
The word is shortened to the length of the reference code word or less. This shortening is performed as follows. In other words, the lowest code element of the excessively long △PCM word is suppressed by a predetermined number and the companding △
Shortened by forming PCM words. Alternatively, overly long PCM words may be divided into an LSB group containing the lowest code element and an MSB group containing the highest code element to form a PCM double word consisting of two consecutive code words. It is also shortened. This is illustrated at the beginning of the table below. There, the lowest bits Q1 and Q2 of the overlong ΔPCM word are first suppressed, and the LSB group (Q3 to 9) containing the lowest code element after suppression is
and the MSB group containing the highest code element (Q10
~16) to form a PCM double word as two consecutive code words. In the case of analog signals such as speech and music, large amplitude changes are limited and only appear irregularly distributed, so excessively long △
The transcoding of the PCM words into the required PCM words of adapted length has virtually no quality-impairing effects upon reproduction back to the original analog signal.
However, as is clear from other tests, in the method proposed above, when continuously transmitting such a reduced signal flow, disturbances, such as brief interruptions in the signal flow, may occur on the transmission path. This results in various drawbacks. In effect, only the signal difference is △PCM
Since the signals are transmitted in word form, any signal stream interruption will result in error propagation in the subsequent signal stream. In such a subsequent signal stream, corrections can only be made when the PCM double word representing the signal reference value is transmitted. Problems to be Solved by the Invention The object of the present invention is to further improve the method proposed in the above-mentioned prior application while maintaining high quality requirements, and to solve the above-mentioned errors that occur during short-term signal interruptions. The purpose is to sufficiently avoid the propagation of Means for Solving the Problems The above problem can be solved by the present invention if the length of the combination of the ΔPCM word and the auxiliary code element does not exceed the length of the reference code word, and the immediately preceding code word is
The solution is to additionally replace ΔPCM words with PCM words if they are not PCM words. The present invention is based on the following recognition.
That is, if the length of the combination of the △PCM word and the auxiliary code element does not exceed the length of the reference code word, it is coded linearly instead of the △PCM word.
By transmitting additional PCM words, the number of signal reference values appearing in the signal stream is increased, thereby ensuring the propagation of errors in the event of short signal stream interruptions over a large number of code words. It means being excluded. In order to further improve this effect, it is advantageous to add a step of replacing the ΔPCM word with a PCM double word in the following cases. That is, if two consecutive PCM words from which a △PCM word is formed have the same signal content and the length of the signal including auxiliary code elements exceeds the length of the reference code word, then △ It is advantageous to replace PCM words with PCM double words. When transmitting a plurality of different types of code words, at least two auxiliary code elements are usually required to represent each code word type. According to embodiments of the present invention, in order to avoid such a disadvantageous effect, the types of code words that appear in the reduced digital signal stream, That is, △
One auxiliary code element is used for each code word to represent the types of PCM words, companded △PCM words, PCM words, companded PCM words, and PCM double words, where this auxiliary code element is On the sending side of the transmission, it is used to control the selection of the type of code word to be transmitted, and on the receiving side of the transmission, it is used to detect the type of the received code word. According to another embodiment of the invention, a PCM word appearing in the reduced digital signal stream is represented in the control bit sequence by a bit "1", which bit "1" precedes and follows a bit "0"; The bit "0" represents the ΔPCM word or the companded ΔPCM word that precedes and follows the PCM word. In another embodiment of the invention, the PCM double words appearing in the reduced digital signal stream are
Formed by preceding the MSB group,
The PCM double word is always △PCM word or companded △
A PCM word is followed by a △PCM word or a compressed △PCM word, and the LSB group and MSB group of the PCM double word are always followed by a bit “1” in the control bit sequence. The ΔPCM word or the compressed ΔPCM word is represented by a bit "0". In yet another embodiment of the invention, at least one
The two △PCM words always follow the PCM word. Embodiments Next, the present invention will be explained using illustrated embodiments. Recording device for explaining the method of the present invention in principle
In the case of the signal transmission path shown in FIG. 1 in the form of a block diagram with AA and playback device WA ,
SQ is a signal source for analog signals, for example music or speech signals, whose output side is connected to the input side of the encoder CD. In the encoder, the analog signal is sampled at, for example, 3kHz, and the sampled sample is
have e.g. 16 code elements per word
Converted to PCM language. obtained in this way
The PCM signal is fed to the input PCM-E of the subsequent transmitter code converter CWS. This code converter provides the desired reduction of the digital signal stream in the code word sequence. The number of code elements of the code words in the code string (e.g. 8 code elements corresponds to a 50% reduction) is much shorter than the PCM word supplied to the input of the transmitter code converter CWS. Converted △PCM words, companded △PCM words, PCM appearing on output side SA
A code word in the form of a word, a companded PCM word or a PCM double word is represented by a control bit sequence formed simultaneously in the sender code converter CWS as follows: A code word is represented in such a way that it is associated with one auxiliary code element of the control bit sequence in the output KA. In the multiplexer MUX following the transmitter code converter CWS, the code words at the output SA are each complemented with auxiliary code elements belonging to the control bit sequence at the output KA, and are then complemented in accordance with a predetermined reference code word. A code element format is formed. Subsequently, the digital signal stream reduced in the recording device AA is supplied via the recording device S or via the transmission path U to the reproducing device WA . In the reproduction device WA , the original analog signal is reproduced from the reduced digital signal stream in the opposite direction to that in the recording device AA . For this purpose, the code words are first separated from the control bit sequence according to their signal content in the demultiplexer DE-MUX, and subsequently these code words are transferred to the input SE and also to the auxiliary code of the control bit sequence. The element is the input side of the code converter CWE.
Supplied to KE. The reproduced PCM word is supplied to the decoder DC from the output side PCM-A of the receiving side code converter CWE. The output side of this decoder is connected to the signal receiving section SS. The following table shows an example for a sequential arrangement of code words in a digital signal stream reduced by 50%, each corresponding to one bit of the control bit sequence. Furthermore, the number of code elements of the code word appearing on the output side of the encoder CD of the recording apparatus AA of FIG. 1, 16, is 16, and the number of code elements of the reference word, including the bits of the control bit sequence, is 8, taken into consideration. TABLE The first column then shows the successive auxiliary code elements of the control bit sequence KSQ. “0” is a binary 0,
“1” is a binary 1. Three further columns show details for each group of words selected in the example, ie number of bits, bit weight, and type of code word. In the case of the process illustrated in the table above, one
PCM double word is located. Such a double word is transmitted in a reduced digital signal stream by two sequentially consecutive code words, i.e. first of all the group with the lowest coded element;
A so-called LSB group is created, followed by a group with the highest code elements, a so-called MSB group. The bit weight Q is shown in the bit weight column along with an arithmetic number. Here, Q1 represents the lowest bit, Q2 represents the second bit from the bottom, and Q3 represents the third bit from the bottom. Q3 to Q9 in the table mean that the lowest bits Q1 and Q2 of the original PCM word are suppressed, and the next highest bits Q3 to Q2 are suppressed.
This means that Q9 forms an LSB group. In this case, the MSB group is formed by bits with weights Q10 to Q16. Each word-bit group therefore has seven code elements, each of which is assigned one bit (auxiliary code element) of the control bit sequence KSQ. Eight code elements thus completely fill a given frame of the reference code word. Two groups of one PCM double word are
Each is represented by "1" in the control bit sequence KSQ. Furthermore, it is provided that the ΔPCM words or the companded ΔPCM words appearing in the reduced digital signal stream are always represented by "0". A △PCM word always requires bit “P” to indicate polarity, but the absolute difference value is represented by a frame defined by the reference code word with only six code elements. can be done. As shown in the table above, a companded ΔPCM word with bit weights Q3 to 8 follows the first PCM double word. The bit weight for representing the difference value is preceded by a polarity bit. The next word is a similarly companded ΔPCM word. One PCM word with bit weights Q1-7 is transmitted as the fifth code word. This shows that this instantaneous signal value is so small that it can be completely represented within the first 7 bit weight order. In that case, the bit belonging to the control bit sequence KSQ is still "1". However, such a PCM word can only be formed in the following code word sequence, i.e. the PCM word in question has a ΔPCM word or a companded word represented by "0" in the control bit sequence KSQ. △
Only if preceded and followed by PCM words.
In other words, the PCM word is represented by a "1" in the control bit sequence string "010". Since that PCM word signals a low instantaneous signal value, subsequent ΔPCM words produced by the control bit sequence are formed without companding. A PCM double word also occurs as the sixth word,
This word is followed by two companded PCM words.
In other words, the companded PCM words are represented in the control bit sequence as follows, with each PCM double word followed by a "1". Other code words appearing one after the other in the above table are self-evident. According to the circuit scheme of the transmitter code converter CWS shown in FIG. 2, a word string is formed with a check bit sequence as shown in the table above in order to reduce the digital signal flow by 50%. For this purpose, the circuit of FIG. 2 has a series of code element group selection stages 2, 3, 4, 8. This shows that a code element group - a direct signal transmission connection from the data bus DB to the subsequent circuit element transmitting code words only for the code elements correspondingly selected by the selection stage. A path is established. Each code word entered is
It has 16 code elements Q1 to Q16. Direct signal transmission from data bus DB to code element group - output side of selection stage 2 is bit weighted.
This is done only for code elements having Q1 to 7, and to the output of code element group selection stage 3 only to the code elements having Q3 to 9, and to the output of 4 to Q10. ~16
8 to the output side is carried out only for the signals of the data bus-code element group with Q3 to Q16. It has 16 bits arriving at the input side PCM-E.
The PCM word is connected to a time delay stage 1 and a data bus with a time delay Δt chosen equal to one PCM word period.
Code element group-selection stage 2 via DB,
Supplied to 3, 4, and 8. To form a ΔPCM word, the PCM words arriving at the input are simultaneously fed to one input of the PCM word differential stage 7. The ΔPCM word at the output of the PCM word differential stage 7 is transmitted to the switch S via a selective signal transmission path represented by code element group-selection stages 10 and 11.
6 and S7. Here, the code element group selection stage 10 has bit weights Q1 to 6.
The code element group selection stage 11 is for the code element of bit weight Q3.
~8 code elements. △
PCM words are also binary code words - comparison stages 12, 13
supplied directly to Binary code word-comparison stage 12,
13 corresponds, for example, to logic components connected in series. With this component, it is possible to determine whether a binary code word is "greater than", "less than" or "equal to" a reference code word in terms of word size. The output sides of the code element group selection stages 2, 3, 4, 10, and 11 are connected to changeover switches S1, S2, S4, S6, and S7, and the switch arms of these changeover switches are connected to the transmission side code converter CWS. Connected to the output side SA. Furthermore, a changeover switch S3, which is provided, in its rest position transfers the data bus DB to the PCM word differential stage 7 via a break contact of a further switch S3a.
Connect to the second input side of the On the other hand, in the make position of the switch S3, the second input side of the PCM word differential stage 7 is connected to the output side SA via a time delay stage 14 having a delay time Δt. In the make position, the switch S3a connects the second input of the PCM word differential stage 7 to the output of the code element group selection stage 8 via a time delay stage 9 having a time delay Δt. A changeover switch S5, whose switch arm is also connected to the output SA, in the make position connects the output of the code element group selection stage 4 to the output SA via a time delay stage 5 with a time delay Δt. The binary codeword comparison stage 6, 12, 13 determines whether the number of bits required to represent the digital value of the received codeword exceeds the number after the Q indicated in the respective block. Check to see if this is true. For example, in the case of the binary codeword comparison stage 12, the ΔPCM word from the output of the PCM word differential stage 7 is evaluated as to whether the number of bits required for the ΔPCM word is less than or equal to two. This is easily achieved by comparing the digital value of the received ΔPCM word with the maximum digital value (=11) that can be represented by Q2. The binary code word comparison stage 13 sends out a signal via the internal switch S8 in the rest position if the number of bits required to represent the input ΔPCM word is greater than or equal to eight. If the required number of bits is 6 or less, a signal is sent if switch S8 is in the make position. Switch S8 is controlled by AND gate 15. A further binary code word comparison stage 6 is connected to the data bus DB. This comparison stage 6 receives the input 16 bits.
If the most significant bit of the PCM word is equal to or less than bit weight Q7, that is, if the number of required bits is 7 or less, a control signal is sent. Based on the comparison results of these binary code word comparison stages 6, 12, 13, AND gate &15,2
0, 21, 22, 29, or gate OR18, 1
9,32, time delay stage 1 with time delay Δt
7, 23, 24, 26, 27, 30, inverter
Jnv16, 25, 28 cooperate in a logical combination to form a control bit sequence KSQ, which control bit sequence is sent out at output KA. At the same time, these binary code words - comparison stage 6, 1
Based on the comparison result of steps 2 and 13, the type of code word to be transmitted is selected, the switches S1 to S7 are closed according to the selected type, and the output side SA is connected to the code element group - selection stages 2 and 3. ,4,5,1
0 and 11, respectively. In these selection stages, code words of the selected type are available. Next, PCM words, PCM-double words, compressed PCM words,
The cases of transmission of ΔPCM words and compressed ΔPCM words will be specifically explained based on FIG. 2. Transmission of PCM word Binary code word - By comparison stage 6, input side PCM
It is detected whether the number of bits required to represent the weight of the code word received via -E is less than or equal to seven. If the required number of bits is 7 or less, the output value of the previous control bit sequence is “0”.
switch S1 is closed via gate 15 (since the PCM word must be commanded by a control bit sequence of "010") Can be used on the output side of switch S
1, the PCM word is output via the output SA. At the same time, an auxiliary code element "1" representing the output of a PCM word is output from KA via gate 32. Transmission of PCM double words A PCM double word is transmitted in the following cases. (a) The previous output value of KA is "0" and (b) the ΔPCM word exceeds the reference value Q8 shown in the comparison stage 13. At this time, the internal switch S8 is set because the previous KA output value delayed by the delay stage 27 is "0".
In the rest position shown. The LSB group of the PCM double word is first outputted via switch S2. This switch has gates 20 and 21
Closed via. The output of gate 20 is OR
The output of the gate 19 indicates that the ΔPCM word exceeds the reference value, and at the same time the output of the delay stage 17 indicates the previous KA.
It becomes "1" when indicating that the output value was "0". The second input side of the gate 21 (output side of the inverter 25) is connected to
Not an MSB group, not a PCM word, and gate 1
9 indicates that the ΔPCM word exceeds the reference value, it becomes "1". Logic value “1” at the output side of OR gate 18
indicates whether the transmitted code word is the MSB group of a PCM double word (indicated by the input signal of switch S5, which is also connected to OR gate 18) or is a companded PCM word (indicated by the input signal of switch S4). input signal and also connected to OR gate 18). The switch S5 for supplying the MSB group to the output SA is controlled by the output signal of the gate 21 (delayed in a delay stage 23). Transmission of Companded PCM Words The output signal of OR gate 18 is delayed by delay stage 24. The output signal of the circuit 24 therefore corresponds to the code word previously transmitted via the output SA.
MSB group of PCM double word or companding
Indicates that it was warm in PCM language. The output of gate 22 indicates whether the conditions for transmitting a companded PCM word have been met. These conditions are: (a) the ΔPCM word exceeds the reference value (indicated by gate 19), and (b) the previously transmitted code word was a companded PCM word.
Or, it was an MSB group of PCM double words. The output signal of gate 22 is used to control switch S4. Transmission of the ΔPCM word The ΔPCM word is supplied to the output SA via switch S6. This switch S6 is always closed after PCM word transmission. This is achieved by feeding the control signal of the switch S1 (the signal for feeding the PCM word to the output SA) via a delay stage 27 to the control input of the switch S6. Transmission of Companded ΔPCM Words Companded ΔPCM words are transmitted when the following conditions are met. The code word to be transmitted is not the LSB group or MSB group of a PCM double word, is not a PCM word, and is
neither is a PCM word (this is indicated by the output of inverter 16), and the code word to be transmitted at the same time is not a ΔPCM word (this is indicated by the output of inverter 28).
(as indicated by the output of ). If the output signals of inverters 28 and 16 are both "1", the output of gate 29 will be "1", switch S7 will be closed and the companded ΔPCM word will be applied to output SA. A connection diagram of the receiving code converter CWE corresponding to the sending code converter CWS is shown in FIG. The code word of the reduced digital signal stream arriving at the input side SE is transferred to a time delay stage 33 with a time delay Δt.
via switches S11, S12 and a first input of a PCM signal formatting stage 34. The formatting stage 34 is supplied simultaneously via a second input with the undelayed code words arriving at the input SE. The output side of the formatting stage 34 is a changeover switch S13.
directly connected to the output side PCM-A of the receiving side code converter CWE, and indirectly connected to the output side PCM-A through the time delay stage 35 of time delay Δt and the changeover switch S14. has been done. The code word appearing at the output of the time delay stage 33 is transferred to the code word content arrangement stage 38 for the bit group Q1-7 in the make position of the changeover switch S11.
When the changeover switch S12 is in the make position, it is connected to the input side of the code word content arrangement stage 38 for the bit group Q10-16. The output side of those array stages 38 and 39 is the output side PCM.
- connected to A. Furthermore, the output side PCM-A
is connected to one input side of the adder stage 36,
The output side of the addition stage is also the changeover switch S10.
It is connected to the output side PCM-A at the make position. The second input of the summing stage 36 is connected to the input SE via a quantization stage evaluator 37, which in the break position of its internal switch S9 determines the quantum After the PCM word corresponding to the representation of the associated control bit has been applied to the output PCM-A, the digital signal value is assigned to the bit element Q7.
Quantization evaluation is performed depending on whether the weight exceeds the weight of . Therefore, the operation of the changeover switch S9 is
This is delayed via a time delay stage 38a with a time delay Δt. The control of changeover switches S9 to S14 is on the input side.
This is done in conjunction with a combination circuit that evaluates the control bit sequence in the KE. In that case, the combination circuit is AND gate &46,48,4
9. inverters Jnv 43, 44, 45, time delay stage 40 with time delay Δt connected in series with respect to the incoming control bit sequence;
It consists of 41 and 42. To explain the operations of the transmitting side code converter CWS and the receiving side code converter CWE in Figures 2 and 3, some operational function diagrams are shown in Figures 4 to 6, and these diagrams are shown in the table above. It is also related to what is shown. According to the configuration of their operational functional diagram, the transmitter code converter is on the left side.
The operating functions of CWS are shown, and the receiving side code converter CWE's operating functions are shown on the right side. Input side of the input side PCM-E of the transmitting side code converter CWS
PCM signal and its code signal at the output SA at the output of the converter CWS or the code signal at the input of the receiving converter CWE and the output KA of the sending code converter CWS or the input of the receiving code converter CWE. Control bit sequence at side KE as well as at output side PCM-A
The CWE PCM signals are each represented by a vertical dashed line in the functional diagram. Furthermore, a time stage display t1 is additionally attached to these input and output sides, and this display allows the code converter on the transmitting side to
3 shows the time course of successive code word intervals for the PCM-signal on the input side PCM-E of the CWE; The functional diagram of FIG. 4 firstly shows the formation of a PCM double word corresponding to the first word according to the table above. In this case, it is assumed that the ΔPCM word represented by "0" is generated in accordance with a predetermined pattern of the control bit sequence. At time t1, the PCM word to be converted at the input PCM-E is fed directly to one input of the PCM code word differential stage 7 on the one hand, and the time delay stage 1, the code element group selection stage 3, on the other hand. It is supplied to the output side SAt1 via the changeover switch S2. Furthermore, this PCM word is
After selecting the code element group 4, the signal is supplied to the output side SAt2 via the time delay stage 5 and the changeover switch S5. To form a ΔPCM word at the output of the PCM word differential stage 7, at its second input the PCM word which is applied to the input PCM-E at the time t0 is connected to the time delay stage 1, the changeover switch S3, Supplied via S3a. The control of the changeover switch S2 is controlled by the operation of the binary codeword comparison stages 13 and 12 via the PCM codeword differential stage 7, which causes the changeover switch S8, the OR gate 19,
This is done via AND gates 20 and 21. For this purpose, AND gate 20 is supplied with an opening pulse at time t1-1 via an inverter 16 and a time delay stage 17 at its second input by means of a "0" in the control bit sequence. Similarly, AND gate 21 is supplied with an opening pulse at its second input via AND gate 22 and inverter 25 . LSB group on output side KAt1 and output side KAt2
The "1" of the control bit sequence representing the MSB group in the first case is transmitted from the output of the AND gate 21 through the OR gate 32, and in the second case from the output of the AND gate 21 to the time delay stage 23 to the OR gate. 32. The PCM word applied to the input side PCM-E at time t2 is suppressed. This is because there is no longer a place in the reduced digital signal stream to form a PCM doublet. At the output side of the receiving side code word converter CWE, the suppressed PCM words are output at the output side PCE-At1 and PCM-At2.
Two of the 16-bit PCM words reproduced from the PCM double word
compensated by the output of degrees. As shown in the operational functional diagram on the side of the receiving code converter CWE, the bits of the control bit sequence 0-1-1 are applied in sequence to the cascaded time delay stages 40-42 (FIG. 3). The LSB group at the input side SEt1 of the receiving side code converter CWE is transmitted to the PCM via the time delay stage 33.
It is applied to one input of a signal formatting stage 34. At the same time, the MSB group of the PCM double word is applied to the other input side of the PCM signal formatting stage 34 via the input side SEt2. from two groups
The PCM signal formatting stage 34 forms the original 16-bit PCM word, which is transferred from the formatting stage to the output via the changeover switch S13.
Sent to PCMAt1. The same 16-bit PCM word is sent out from output PCMAt2 via time delay stage 35 and changeover switch S14. For clarity, in the functional diagrams of FIGS. 4, 5 and 6, the components of the transmitter and receiver code converters and the changeover switches are simply indicated by reference numerals representing them. The operational function diagram in the upper part of Figure 5 is the transmitting side code converter CWS and the receiving side code converter CWE.
2 shows the state in which a companded ΔPCM word is formed after a PCM double word corresponding to the table above. At that time, in the selected example, the △
A PCM word is formed from the difference between the PCM words at the input side PCM-Et2, PCM-Et3 at the sender code converter CWS. Receiving side code converter CWE
In this case, the PCM word in the output side PCM-At3 is added to the output side PCM-At2 in the adder stage 36.
Reproduced by adding with PCM words. The lower operational functional diagram of FIG. 5 represents the formation of the fourth code word shown in the table above in the form of a PCM word and its reproduction in the receiving code converter CWE. The relevant bit of the control bit sequence is then again a "1", which is preceded and followed by a "0" in the control bit sequence. The operational functional diagram of FIG. 6, similarly labeled, follows the PCM word according to the table above, the formation of an uncompanded △PCM word, and the original uncommanded ΔPCM word at the receiving code converter.
Indicates the state of playback to PCM words. The bits belonging to the control bit sequence are "0". This bit is immediately preceded by a "1" in the control bit sequence, and this bit "1" is additionally preceded by a "0".

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の方法を原理的に示すブロツク
接続図、第２図は第１図の送信側コード変換器の
実施例の接続図、第３図は送信側コード変換器の
実施例の接続図、第４〜第６図は送信側及び受信
側コード変換器の動作を説明する幾つかの動作機
能ダイヤグラムを表わす図である。 AA……記録装置、WA……再生装置、CD……
エンコーダ、SQ……信号源、CWS，CWE……
コード語変換器、DC……デコーダ。 Fig. 1 is a block connection diagram showing the principle of the method of the present invention, Fig. 2 is a connection diagram of an embodiment of the transmitting side code converter shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a connection diagram of an embodiment of the transmitting side code converter. The connection diagrams, Figures 4-6, represent several functional diagrams illustrating the operation of the transmitter and receiver code converters. AA ...Recording device, WA ...Playback device, CD...
Encoder, SQ...signal source, CWS, CWE...
Code word converter, DC...decoder.

Claims

【特許請求の範囲】１デイジタル形式で伝送し、デイジタル信号流
を低減するためのアナログ信号のコード化方法で
あつて、該アナログ信号の瞬時値をサンプリングし、該アナログ信号のサンプリングした瞬時値を連
続するPCM語に変換し、該連続するPCM語の順次連続する２つの語か
ら、連続する△PCM語を形成し、さらに各△PCM語と少なくとも１つの補助コ
ードエレメントとから基準コード語を形成し、該
基準コード語は△PCM語の最大可能長より短か
く選定された所定の一定長を有するようにし、前記△PCM語と前記補助コードエレメントと
の組合わせの長さをそれぞれ前記基準コード語の
長さと連続的に比較し、前記△PCM語と前記補助コードエレメントと
の組合わせの長さが、前記基準コード語の長さよ
り長い場合に、当該過長の△PCM語を次のよう
に短縮する、すなわち、当該過長の△PCM語の最低位コー
ドエレメントを所定の数だけ抑圧して圧伸△
PCM語を形成することによつて短縮せしめる、
アナログ信号のコード化方法において、前記ΔPCM語と前記補助コードエレメントと
の組合せの長さが、前記基準コード語の長さを越
えない場合、かつ直前のコード語がPCM語でな
い場合に、△PCM語をPCM語により付加的に置
換することを特徴とする、デイジタル形式で伝送
し、デイジタル信号流を低減するためのアナログ
信号のコード化方法。２前記△PCM語の形成の基になつた前記２つ
の連続するPCM語が同じ信号内容を有し、かつ
前記補助コードエレメントも含めたその信号の長
さが前記基準コード語の長さを越える場合、△
PCM語をPCM2重語で置換するステツプをさら
に付加するようにした特許請求の範囲第１項記載
の方法。３低減されたデイジタル信号流中に現われるコ
ード語の種類を表わすために、各コード語当り１
つの補助コードエレメントを用い、ここで該補助コードエレメントは伝送の発信側
では伝送すべきコード語の種類を選択する制御の
ために用い、伝送の受信側では受信されたコード語の種類を
検出するために用いるようにした特許請求の範囲
第１項記載の方法。４低減されたデイジタル信号流中に現われる
PCM語をコントロールビツトシーケンスにビツ
ト“１”で表わし、該ビツト“１”はビツト
“０”に先行および後続し、該ビツト“０”は、前記PCM語に先行および
後続する△PCM語または圧伸△PCM語を表わす
特許請求の範囲第１項記載の方法。５低減されたデイジタル信号流中に現われる
PCM2重語は、LSB群がMSB群に前置されてい
ることにより形成され、前記PCM2重語は常に△PCM語または圧伸△
PCM語に後続し、また当該PCM2重語には常に△PCM語かまた
は圧伸△PCM語が後続し、さらに前記PCM2重語のLSB群とMSB群とは
コントロールビツトシーケンスにビツト“１”で
表わされ、前記△PCM語または圧伸△PCM語はビツト
“０”で表わされるようにした特許請求の範囲第
３項または第４項記載の方法。６少なくとも１つの△PCM語が常にPCM語に
後続するようにした特許請求の範囲第１項記載の
方法。７デイジタル形式で伝送し、デイジタル信号流
を低減するためのアナログ信号のコード化方法で
あつて、該アナログ信号の瞬時値をサンプリングし、該アナログ信号のサンプリングした瞬時値を連
続するPCM語に変換し、該連続するPCM語の順次連続する２つの語か
ら連続する△PCM語を形成し、さらに各△PCM語と少なくとも１つの補助コ
ードエレメントとから基準コード語を形成し、該
基準コード語は△PCM語の最大可能長より短か
く選定された所定の一定長を有するようにし、前記△PCM語と前記補助コードエレメントと
の組合わせの長さをそれぞれ前記基準コード語と
連続的に比較し、前記△PCM語と前記補助コードエレメントと
の組合わせの長さが、前記基準コード語の長さよ
り長い場合に、過長のPCM語を次のように短縮
する、すなわち、当該過長のPCM語を、最低位コー
ドエレメントを含むLSB群からなるコード語と、
最高位コードエレメントを含むMSB群からなる
コード語とに振り分けて、当該連続する２つのコ
ード語からなるPCM2重語を形成することによつ
て短縮する、アナログ信号のコード化方法におい
て、前記ΔPCM語と前記補助コードエレメントと
の組合せの長さが、前記基準コード語の長さを越
えない場合、かつ直前のコード語がPCM語でな
い場合に、△PCM語をPCM語により付加的に置
換することを特徴とする、デイジタル形式で伝送
し、デイジタル信号流を低減するためのアナログ
信号のコード化方法。８前記△PCM語の形成の基になつた前記２つ
の連続するPCM語が同じ信号内容を有し、かつ
前記補助コードエレメントも含めたその信号の長
さが前記基準コード語の長さを越える場合、△
PCM語をPCM2重語で置換するステツプをさら
に付加するようにした特許請求の範囲第７項記載
の方法。９低減されたデイジタル信号流中に現われるコ
ード語の種類を表わすために、各コード語当り１
つの補助コードエレメントを用い、ここで該補助コードエレメントは伝送の発信側
では伝送すべきコード語の種類を選択する制御の
ために用い、伝送の受信側では受信されたコード語の種類を
検出するために用いるようにした特許請求の範囲
第７項記載の方法。１０低減されたデイジタル信号流中に現われる
PCM語をコントロールビツトシーケンスにビツ
ト“１”で表わし、該ビツト“１”はビツト
“０”に先行および後続し、該ビツト“０”は、前記PCM語に先行および
後続する△PCM語または圧伸△PCM語を表わす
特許請求の範囲第７項記載の方法。１１低減されたデイジタル信号流中に現われる
PCM2重語は、LSB群がMSB群に前置されてい
ることにより形成され、前記PCM2重語は常に△PCM語または圧伸△
PCM語に後続し、また当該PCM2重語には常に△PCM語かまた
は圧伸△PCM語が後続し、さらに前記PCM2重語のLSB群とMSB群とは
コントロールビツトシーケンスにビツト“１”で
表わされ、前記△PCM語または圧伸△PCM語はビツト
“０”で表わされるようにした特許請求の範囲第
９項または第１０項記載の方法。１２少なくとも１つの△PCM語が常にPCM語
に後続するようにした特許請求の範囲第７項記載
の方法。[Claims] 1. A method of encoding an analog signal for transmission in digital form and reducing digital signal flow, comprising: sampling an instantaneous value of the analog signal; converting into continuous PCM words, forming continuous △PCM words from two consecutive words of the continuous PCM words, and further forming a reference code word from each △PCM word and at least one auxiliary code element. and the reference code word has a predetermined constant length selected to be shorter than the maximum possible length of the ΔPCM word, and the length of the combination of the ΔPCM word and the auxiliary code element is determined by the reference code, respectively. Continuously compare the length of the word, and if the length of the combination of the △PCM word and the auxiliary code element is longer than the length of the reference code word, the overlong △PCM word is classified as follows: In other words, the lowest code element of the excessively long △PCM word is suppressed by a predetermined number and the companding △
shorten by forming PCM words,
In the analog signal encoding method, when the length of the combination of the ΔPCM word and the auxiliary code element does not exceed the length of the reference code word, and when the immediately preceding code word is not a PCM word, the ΔPCM A method for encoding analog signals for transmission in digital form and for reducing the digital signal flow, characterized in that the words are additionally replaced by PCM words. 2. The two consecutive PCM words on which the ΔPCM word is formed have the same signal content, and the length of the signal including the auxiliary code element exceeds the length of the reference code word. If, △
The method according to claim 1, further comprising the step of replacing a PCM word with a PCM double word. 3.1 for each codeword to represent the type of codewords appearing in the reduced digital signal stream.
an auxiliary code element, where the auxiliary code element is used at the originating side of the transmission to control the selection of the type of codeword to be transmitted, and at the receiving side of the transmission to detect the type of codeword received. The method according to claim 1, which is adapted to be used for. 4 Appears in a reduced digital signal stream
A PCM word is represented in a control bit sequence by a bit ``1'' that precedes and follows a bit ``0''; A method according to claim 1 for representing an elongated ΔPCM word. 5 Appears in a reduced digital signal stream
A PCM double word is formed by the LSB group being prefixed to the MSB group, and said PCM double word is always a △PCM word or a companded △
A PCM word is followed by a PCM word, and the PCM double word is always followed by a △PCM word or a companded △PCM word, and the LSB group and MSB group of the PCM double word are bit “1” in the control bit sequence. 5. A method according to claim 3, wherein the ΔPCM word or the compressed ΔPCM word is represented by a bit "0". 6. The method of claim 1, wherein at least one ΔPCM word always follows a PCM word. 7. A method of encoding an analog signal for transmission in digital form and reducing the digital signal flow, comprising sampling the instantaneous values of the analog signal and converting the sampled instantaneous values of the analog signal into continuous PCM words. forming a continuous △PCM word from two successive words of the continuous PCM words, further forming a reference code word from each △PCM word and at least one auxiliary code element, the reference code word being have a predetermined constant length selected to be shorter than the maximum possible length of the ΔPCM word, and continuously compare the lengths of each combination of the ΔPCM word and the auxiliary code element with the reference code word. , when the length of the combination of the ΔPCM word and the auxiliary code element is longer than the length of the reference code word, the overlong PCM word is shortened as follows, that is, the overlong PCM A code word consisting of a group of LSBs including the lowest code element,
In the method for encoding an analog signal, the ΔPCM word is shortened by dividing the code word into a code word consisting of an MSB group including the highest order code element and forming a PCM double word consisting of the two consecutive code words. If the length of the combination of and the auxiliary code element does not exceed the length of the reference code word, and if the immediately preceding code word is not a PCM word, additionally replacing the △PCM word with a PCM word. A method of encoding analog signals for transmission in digital form and reducing digital signal flow, characterized in that: 8. The two consecutive PCM words on which the ΔPCM word is formed have the same signal content, and the length of the signal including the auxiliary code element exceeds the length of the reference code word. If, △
8. The method according to claim 7, further comprising the step of replacing a PCM word with a PCM double word. 9.1 for each codeword to represent the type of codewords appearing in the reduced digital signal stream.
an auxiliary code element, where the auxiliary code element is used at the originating side of the transmission to control the selection of the type of codeword to be transmitted, and at the receiving side of the transmission to detect the type of codeword received. 8. The method according to claim 7, which is adapted to be used for. 10 Appears in a reduced digital signal stream
A PCM word is represented in a control bit sequence by a bit ``1'' that precedes and follows a bit ``0''; 8. The method of claim 7 for representing elongated ΔPCM words. 11 Appears in a reduced digital signal stream
A PCM double word is formed by the LSB group being prefixed to the MSB group, and said PCM double word is always a △PCM word or a companded △
A PCM word is followed by a PCM word, and the PCM double word is always followed by a △PCM word or a companded △PCM word, and the LSB group and MSB group of the PCM double word are bit “1” in the control bit sequence. 11. A method according to claim 9, wherein said ΔPCM word or said companded ΔPCM word is represented by a bit "0". 12. The method of claim 7, wherein at least one ΔPCM word always follows a PCM word.